(57)【要約】【課題】  対象を自動的に識別する方法を提供する。【解決手段】  本方法は、パフォーマンスモニタと共に使用される。１組のマーカーが、ゴルフクラブ及びゴルフボールの各々の表面上に選択的に位置決めされる。各組のマーカーは、ゴルフクラブ及びゴルフボールの各々の上に独自のパターンを形成することが望ましい。各独自パターンは、好ましく取得され、格納される。プレーヤーは、複数のゴルフクラブ及びゴルフボールの何れをも選択することができる。パフォーマンスモニタの視野内にある時に、クラブ及びボール上のパターンは格納されたパターンと自動的に突き合わされ、それによって、クラブ及びボールの型が識別される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のゴルフクラブ及びゴルフボールを自動的に識別する方法において、
複数のゴルフクラブ及びゴルフボールのそれぞれのイメージ参照情報を格納するステップと、
スイング中に上記ボール及びクラブの少なくとも一方のイメージを取得するステップと、
上記イメージ参照情報との比較に基づいて上記クラブまたはボールの少なくとも一方を自動的に識別するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記自動識別には、約６秒またはそれ以下を要することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記自動識別には、約１秒またはそれ以下を要することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記イメージ参照情報は複数のマーカーに基づいており、上記マーカーは可視インクで構成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記マーカーは、紫外光に応答するインクで構成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記可視インクマーカーは、着色光及び蛍光光の一方に応答する限定スペクトルマーカーで構成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
上記イメージ参照情報は、上記ボール及びクラブの固有の特色に基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記自動識別は、固有値に基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
複数のゴルフクラブ及びゴルフボールを自動的に識別する方法において、
複数のゴルフクラブ及びゴルフボールのそれぞれのイメージ参照情報を格納するステップと、
スイング中に上記ボール及びクラブの少なくとも一方のイメージを取得するステップと、
上記イメージ参照情報との比較に基づいて上記クラブまたはボールの少なくとも一方を約６秒またはそれ以下で自動的に識別するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
上記イメージ参照情報は複数のマーカーに基づいており、上記マーカーは可視インクで構成されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記マーカーは、紫外光に応答するインクで構成されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記可視インクマーカーは、着色光及び蛍光光の一方に応答する限定スペクトルマーカーで構成されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
上記イメージ参照情報は、上記ボール及びクラブの固有の特色に基づくことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
上記自動識別は、固有値に基づくことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
複数の対象を自動的に識別するシステムにおいて、
少なくとも１つのカメラシステムと、
取得したイメージを、格納された参照情報のライブラリから識別することができる計算デバイスと、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
上記識別は、上記対象の固有のファクタに基づくことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
上記識別は、複数のＵＶマーカーに基づくことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
上記識別は、複数の可視マーカーに基づくことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
上記格納された参照情報のライブラリは、約200またはそれ以上の対象を含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴルフクラブ及びゴルフボールパフォーマンスモニタに関する。詳述すれば本発明は、ゴルフ用具を自動的に識別する光学式パターン認識デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ用具製造者は、現在、より良いゴルフクラブ及びゴルフボールの研究及び開発に多大の時間及び金額を費やしている。それらの改革によって、多くの異なる型のゴルファーを考慮に入れた広範なパフォーマンス特性を有するゴルフクラブ及びボールが開発されてきている。ゴルフクラブは、変化する長さまたは硬さを有することができる。ゴルフクラブは、ロフト角またはライ角のような異なるヘッド特性を有するように処理することができる。固有復元係数（ＣＯＲ）を得るために、複数の材料をいろいろに組合わせてゴルフクラブを製造することさえもできる。
【０００３】
同様に、同じような技法でゴルフボールが開発され、研究されてきている。ゴルフボールは中実のコアを有することもできるし、半中実のコアを有することもできるし、或いは、流体のコアさえも有することができる。ゴルフボールは射出成形プロセスを使用して製造することもできるし、或いは、糸巻きプロセスを使用することもできる。カバーでさえ、ボールのリフト及びドラッグ係数を増減させるのを援助する所望のディンプル数またはディンプル配列を有するように処理されてきた。
【０００４】
プロゴルフ協会（ＰＧＡ）が定めている要求に合致する仕様を有する最適のゴルフ用具を作るために払われた改革及び努力は、ゴルファーに最良の成功機会を与えることを目指している。しかしながら、一旦クラブ及びボールが製造者の手元を離れてしまうと、これらの用具の性能は個々のプレーヤーの技術及び熟練度に大きく依存するようになる。従って、最も進歩した用具でさえ、プレーヤーのスイングの欠点を補正したり、または完全に補償することはできない。
【０００５】
最適のスイングを得るようにプレーヤーを支援するために、多くの方法及びデバイスが開発されてきた。これらの方法は、典型的に、ゴルフクラブをスイングしてゴルフボールに接触させているプレーヤーのイメージを取得することからなる。最も初歩的なシステムにおいては、プレーヤーのスイングの複数の写真（多分、異なる角度からの）からプレーヤーのスイングを修正するように支援することができる。より進歩したシステムにおいては、１組のマーカーを使用してクラブ及びボールにタグを付けることができる。カメラシステムと組合わせると、これはプレーヤーのスイングを解析するためのパワフルなツールになり得る。典型的には、用具上に配置されるマーカーは、カメラによって捕捉されるスイングのイメージ上に高いコントラストを生じさせるように選択される。一例におけるマーカーは、白いボールの表面上の黒いドットであることができる。インパクト中のボールを照射するストロボが、高いコントラストの白い背景上の黒いドットを捕らえる。しかしながら、黒いドットを使用すると、このようなシステムを戸外環境で使用できるようにするのに十分なコントラストを得ることができない。
【０００６】
その結果として、より進歩したシステム内に使用されるマーカーの型の改良が行われ、黒いドットを用いて得られるよりも高いコントラストのイメージを発生させることができるようになった。このカテゴリのマーカーの２つの例は、逆反射マーカー及び蛍光マーカーである。逆反射マーカーは、いろいろな材料を使用して製造することができる。これらのマーカーは、ゴルフ用具上に配置することができる。逆反射マーカーは、それらが白い拡散表面よりも多くの光を源へ戻すので、一般的に使用されている。これは、逆反射マーカーが、集められた光の高いパーセンテージを反射し、狭いビームとして光源へ戻すように設計されているからである。これは、光を全ての方向に反射する白い拡散表面と対比的である。プレーヤーのゴルフスイングを監視するために逆反射マーカーを使用している例が、米国特許第4,158,853号（特許文献１）、米国特許第6,488,591 B1号（特許文献２）、及び、米国特許第5,471,383号（特許文献３）に開示されている。これらの米国特許の全ての内容をここに援用する。
【０００７】
蛍光マーカーも、プレーヤーのゴルフスイングを解析するために使用される。蛍光マーカーも、いろいろな材料を使用して製造することができる。しかしながら、他の型のマーカーとは対比的に、蛍光マーカーは所望波長内のある範囲の光だけを反射する。従って、光が蛍光マーカーに当たると、その光のスペクトルの一部分が蛍光マーカーを励起させ、ある波長範囲内の光だけを戻す。カメラシステム及びフィルタと組合わされたこれらの型のマーカーの例が米国特許出願第2002/0173367号（特許文献４）に開示されている。この米国特許出願の全ての内容をここに援用する。
【０００８】
典型的には、従来のカメラシステムは、監視中の対象（オブジェクト）のために１つの型のマーカーだけを使用していた。換言すれば、従来システムは、通常異なるマーカーを組合わせていない。複数の型のマーカーが使用されている場合、監視システムは本質的に２つの分離したカメラシステムを使用して異なるマーカーのイメージを捕捉する。例えば、米国特許出願第2002/0155896号（特許文献５）では、クラブのイメージ及びボールのイメージを捕捉するために２台のカメラを２組使用している。従って、このような監視は、複雑なイベントシーンをもたらす。
【０００９】
スイング解析システムには、他の改良も加えられてきた。例えば、イメージを取得する従来のカメラシステムは、一般に雑音及び不要アーチファクトの問題に当面する。より新しいディジタルカメラは、一般的に、多くのコンポーネントの中からシャッタ及びＣＣＤを使用してイメージを取得するようになっている。ＣＣＤは、イメージを取得するために選択的に活動化させることができ、また、不活動化させることができる。これは、一般的にイメージ内に含まれる雑音及びアーチファクトを減少させる。しかしながら、プレーヤーのスイング及び／またはゴルフボールとの接触のイメージを取得するために使用される多くのイメージングシステムにおいては、周囲光がイメージ、または捕捉されたイメージをひずませ、精度を低下させ、そしてプレーヤーのスイングの正確な解析を阻害する可能性がある。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第4,158,853号
【特許文献２】米国特許第6,488,591 B1号
【特許文献３】米国特許第5,471,383号
【特許文献４】米国特許出願第2002/0173367号
【特許文献５】米国特許出願第2002/0155896号
【特許文献６】米国特許出願第10/656,882号
【特許文献７】米国特許第6,390,934号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
これらの改良にも拘わらず、殆どのスイング解析システムにおいては、使用中のクラブ及びボールの型をオペレータが手動で入力する必要がある。プレーヤーが異なる型のクラブまたはボールを選択する度にこれを繰り返さなければならないから、ダウン時間が長くなる。適切に解析するためにはクラブ及びボールの型が必要であるので、この情報を正確に入力することが重要である。システムが如何に進歩しようとも、オペレータが情報を不正確に入力すれば不適切な解析がもたらされる。
スイング解析システムと共に使用されている「ゴルフクラブ及びゴルフボールの型を自動的に決定するための方法」に対する要望が引き続き存在しており、本発明はこの課題に対処することを意図している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、光学式パターン認識方法に関する。好ましい実施の形態においては、本発明は、ゴルフクラブ及び／またはゴルフボールの動力学的特性（キネマチックス）を測定する如何なるデバイスとも共働するように適合させることができる。これらのデバイスは、一般にパフォーマンスモニタと称される。本発明によれば、参照イメージ、または複数の対象の空間座標のような他のイメージ参照データが取得され、メモリ内に格納される。イメージ参照情報は、限定するものではないが、空間情報、参照イメージ、カラー情報、モーメント、固有値、または他の何等かの数学的比較技術を含むことができる。パフォーマンスモニタとして使用する場合、本発明は、運動中の対象から取得したイメージと、格納されたイメージ参照情報とを比較するために計算システムを使用する。一致するパターンを決定し、それによって、運動している用具を自動的に識別することができる。
【００１３】
１つの好ましい実施の形態においては、本発明は、複数のゴルフクラブ及びゴルフボールを自動的に識別する方法に関する。本方法は、複数の各ゴルフクラブ及びゴルフボール毎にイメージ参照情報を格納するステップを含む。プレーヤーがクラブをスイングしてボールに当てると、本発明は、格納したイメージ参照情報との比較に基づいてクラブ及びボールを自動的に識別する。好ましい実施の形態においては、クラブ及びボールは約６秒以内に、またはそれ以下で自動的に識別することができる。最も好ましい実施の形態においては、それらは約１秒以内に、またはそれ以下で自動的に識別することができる。
【００１４】
好ましい実施の形態においては、イメージ参照情報は複数のマーカーに基づく。１つの好ましい実施の形態においては、マーカーは可視インクで構成される。幾つかの実施の形態においては、可視インクマーカーは、着色された光に応答する限定スペクトルマーカーで構成される。他の実施の形態においては、限定スペクトルマーカーは蛍光光に応答する。別の好ましい実施の形態においては、マーカーは紫外光に応答するインクで構成することができる。
【００１５】
幾つかの実施の形態においては、イメージ参照情報が複数のマーカーに基づく必要はない。本発明は、クラブ及びボールの固有の特色に基づいてイメージ参照情報を格納することができる。この実施の形態は、複数のクラブ及びボールの固有の特色を区別するために、固有値のような数学的アルゴリズムを使用することができる。マーカーがボールの弾道の干渉を受けないようにするためには、クラブ及びボールの固有の特色を使用してイメージ参照情報を取得することが望ましい。
【００１６】
別の好ましい実施の形態においては、本発明は、複数の対象を自動的に識別するシステムに関する。本システムは、少なくとも１つのカメラシステム、及び取得したイメージを格納している参照情報のライブラリから識別することができる計算デバイスを含む。
【００１７】
好ましい実施の形態においては、システムは、取得したイメージをクラブ及びボールの固有の特色に基づいて識別する。システムは、複数のクラブ及びボールの固有の特色を区別するために、固有値のような数学的アルゴリズムを使用することができる。別の好ましい実施の形態においては、システムは、複数の紫外または可視マーカーに基づいて複数のクラブとボールとを区別することができる。この好ましい実施の形態は、約200またはそれ以上の対象を、その参照情報のライブラリ内に格納することができる。
【００１８】
本発明は、上述した諸実施例について説明したように、ゴルフボールまたはゴルフクラブのような用具を迅速に、好ましくは約１秒以内に、またはそれ以下で識別することを可能にする。これは、使用されている用具に関する情報を手動で入力する必要があったり、クラブまたはボールを識別するために数分を要することが多かった従来の方法に対する重要な改良を表している。これらの遅れは、ゴルファーがボールを打った後に、解析を完了させるための情報の入力を待たなければならないという欠陥をもたらす。使用中の用具を上述した技法により自動的に識別することによって、本発明は、用具識別を阻害するヒューマンエラーを大幅に減少させ、またプレーヤー試験プロセスをはかどらせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１を参照する。本発明は、光学式パターン認識方法に関する。好ましい実施の形態において、本発明は、ゴルフクラブ及び／またはゴルフボールの動力学的特性を測定する如何なるデバイスとも動作するように適合させることができる。これらのデバイスは、一般にパフォーマンスモニタと称される。本発明によれば、複数の対象の参照イメージ、または空間座標のような他のイメージ参照データが取得され、メモリ内に格納される。イメージ参照情報は、限定するものではないが、空間情報、参照イメージ、カラー情報、モーメント、固有値、または他の何等かの数学的比較技術を含むことができる。パフォーマンスモニタとして使用する場合、本発明は、運動中の対象から取得したイメージと、格納されたイメージ参照情報とを比較するために計算システムを使用する。一致するパターンを決定し、それによって、運動している用具を自動的に識別することができる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態は、如何なる既知パフォーマンスモニタとも動作するように適合させることができる。典型的には、パフォーマンスモニタは、ゴルフクラブまたはボールのような対象がイメージングシステムの視野を通過した時に、それらに関するイメージ情報を取得するために１またはそれ以上のカメラシステムを使用する。取得した情報は、対象の動力学的特性の計算を含むいろいろな応用に使用することができる。
【００２１】
ゴルフプレーヤーのスイングは個々に異なっており、これはプレーヤーのスイングの速さ、技術、グリップ等の故に変化することがありうる。プレーヤーのスイングの特徴に依存して、ゴルフクラブ及びボールはプレーヤーに最良の成功機会を与えるように選択することができる。これを決定するために、ゴルフプレーヤーは、彼等のスイング及びその結果としてのゴルフボールの弾道を解析するパフォーマンスモニタを使用する。複数のゴルフクラブを用いて１人のプレーヤーのスイングを解析することによって、パフォーマンスモニタは彼のプレイイングスタイルにとって、どのクラブが理想的であるかを決定する上で彼を支援することができる。同様に、複数のゴルフボールの弾道に及ぼすスイングの効果を解析することによって、プレーヤーは彼のプレイイングスタイルに適するボールの型を決定することができる。
【００２２】
１人のプレーヤーは、複数のゴルフクラブ及びゴルフボールを用いて彼または彼女のスイングを解析することができる。プレーヤーの情報を適切に解析して格納するためには、使用されたゴルフクラブ及びゴルフボールの型を、クラブ及びボールの動力学的解析と共に格納しなければならない。従来技術のパフォーマンスモニタは、この情報の入力はパフォーマンスモニタのオペレータに頼っていた。しかしながら、クラブ及びボールの型を手動で入力するとヒューマンエラーを伴い易く、時間を消費し得る。
【００２３】
本発明は、複数のゴルフクラブ及びゴルフボールのそれぞれに関する情報を格納するための方法を提供する。この情報は、限定するものではないが、製造者、ヘッドモデル、シャフトモデル、シャフトの硬さ、ヘッドのロフト、クラブの型、シャフトの長さ、グリップモデル、ボールモデル等を含む。プレーヤーがパフォーマンスモデルによって彼のスイングを解析した後に、クラブ及びボールに関する情報が、スイングの解析並びにクラブ及びボールの動力学的特性と共に自動的に取得され、メモリ内に格納される。これは、複数のボール及びクラブを使用して繰り返すことができる。収集された情報は計算デバイスによって解析され、そのプレーヤーにとってどのゴルフクラブ及びゴルフボールが理想的であるかを決定することができる。
【００２４】
好ましい実施の形態においては、本発明は、パフォーマンスモニタがイメージング視野を通過する１または複数の対象を自動的に識別することを可能にする。好ましいことにこれは、運動している対象を参照対象のライブラリと比較することによって達成される。
好ましくは、本発明は、プレーヤーのパフォーマンスを最高にすることができるのはどの用具であるかを決定する上でプレーヤーを支援するために、パフォーマンスモニタに作動的に接続される。クラブ及びボールの型を自動的に識別することによって、本発明は不適切なデータ入力の問題を解消し、プレーヤー試験プロセスをはかどらせる。
【００２５】
本発明によれば、如何なる型の対象も使用することができる。好ましい実施の形態においては、如何なる型のゴルフクラブまたはゴルフボールをも使用することができる。如何なる数のクラブまたはボールをも使用することができる。好ましくは、格納された対象参照ライブラリは、100またはそれ以上の対象を有している。より好ましくは、参照ライブラリは200またはそれ以上の対象を有し、最も好ましくは、格納される対象の合計数は600またはそれ以上である。限定するものではないが、ウェッジ、ドライバ、パター等を含む如何なる型のゴルフクラブをも使用することができる。如何なる硬さ、ディンプル数、スピン等を有する如何なるボールをも使用することができる。
【００２６】
好ましくは、少なくとも１つのマーカーが、ゴルフクラブ及びゴルフボールの表面上に配置される。１組のマーカーは光の限定されたスペクトルに応答することができ、他の組は光の別のスペクトルに応答することができる。本発明に従って使用することができるマーカー配列の一例が、同時に係属している米国特許出願第10/656,882号（特許文献６）に開示されている。この米国特許出願の全ての内容をここに援用する。何れの組のマーカーも、クラブまたはボール上に配置することができる。２組より多くのマーカーを使用することができる。一例においては、２またはそれ以上の組の限定されたスペクトルマーカーを使用することができる。
【００２７】
本発明の一例は、インクを基とするマーカーの使用である。一実施の形態においては、インクを基とするマーカーはパッド印刷可能である。換言すれば、マーカーを対象に塗布するために、パッド印刷プロセス（当業者にはこれらのプロセスの多くが公知である）を使用することができる。一実施の形態においては、インクは蛍光光に応答させることができる。代替実施の形態においては、インクは紫外（ＵＶ）光に応答させることができる。これらのＵＶマーカーは通常光の下では不可視であるが、ＵＶ光を使用するイメージングシステムによって捕捉することができる。
【００２８】
好ましい実施の形態においては、複数のマーカーをゴルフクラブの表面上の異なる点に配置することができる。これら異なる点は、クラブのシャフト、トー、ヒール、またはソールを含むことができる。多くのパフォーマンスモニタにおいては、向き、クラブヘッドの速度、及び多分クラブのスイングの他の特性をイメージから識別するために、マーカーの配置が選択される。また、マーカーの配置は、ロフト角またはライ角、及びスイング中のクラブの回転速度のようなクラブの動力学的特性を測定するために選択することができる。当業者には明白なように、マーカーの配置は特定応用に従って変化させることができる。
【００２９】
同様に、ゴルフボールの表面上の蛍光マーカーの配置も、カメラシステムがボールとその向きを識別できるような技法で配置することができる。ゴルフクラブの表面上のマーカーの配置と同様に、ゴルフボールの表面のマーカーの配置は、捕捉されたイメージからボールの飛翔特性を識別するために選択される。当業者には明白なように、スピン、弾道、及び速度のような飛翔特性を測定するために、多くの異なるマーカーのサイズ、形態、向き、及び、位置をボール上に使用することができる。ゴルフボールのためのマーカー配置の幾つかの例が、米国特許第6,390,934号（特許文献７）に開示されている。この米国特許の全ての内容をここに援用する。別の好ましい実施の形態においては、マーカーは対象上に配置されない。このような実施の形態においては、イメージングシステムは、パターンの認識のための固有の対象の特色を使用する。対象の固有の特色を使用することによって、本発明は、複数の各対象の間を区別することができる。同じような方法が、複数の各面（フェース）の間を区別する面（フェース）認識システムに使用されている。
【００３０】
図２及び図３を参照すると、三次元の予め定められた直線で囲まれた視野（仮想線で示している）に示されているように、ゴルフボール７０は、ゴルフボール７０に配置されている、印刷された別々の領域、又はドット７０ａ〜７０ｆを有している。丸いドット７０ａ〜７０ｆの好ましい直径は、約２．５４ｍｍ（約０．１インチ）から約３．１７５ｍｍ（約０．１２５インチ）の範囲であるが、他の寸法をもち、他の形状をもつ領域を使用することができる。ドット７０ａ〜７０ｆは、例えば、インク、染料、塗料のような、対照して目立たせる領域を構成する如何なる印刷物質であってもよいが、ドット７０ａ〜７０ｆは、例えば、インクジェットプリンタ装置、又は、インク及びパッド装置を使用して、ゴルフボールの表面に印刷するのが好ましい。パッドプリンティングは、当該技術分野において良く知られており、ゴルフボールの表面にロゴ又はしるしを付けるのに、一般的に使用されている。ドットの数は、少なくとも３個であるべきだが、少なくとも６個であるのが好ましい。さらに好ましい実施形態においては、印刷されたドットは、五角形の６ドットのパターンに配置され、５個のドットが五角形の頂点を形成し、この五角形の中の中央に単一のドットが配置されている（図２参照）。もっとも好ましい実施形態においては、印刷されたドットは、五角形の６ドットのパターンに配置され、５個のドットが五角形の頂点を形成し、中央のドットは、他のドットより大きくなるように形成される（図３のドット７０ｄを参照）。好ましくは、拡散したドットのインク又は塗料の厚さは、約０．０２５４ｍｍ（約０．００１インチ）未満である。拡散したドットのインク又は塗料の厚さが、前記の値より大きくなると、ゴルフボールの飛びに悪い影響を与えることになる。
【００３１】
各ゴルフクラブまたはボールの表面上のマーカーの配置は独特であることが望ましい。換言すれば、何れか２つのクラブまたは何れか２つのボールの表面上にマーカーを配置することによって形成されるパターンが同一であってはならない。好ましいことに、本発明は、複数のゴルフクラブ及び複数のゴルフボールの間を区別するために、それぞれ独自パターンを使用する。
【００３２】
好ましいことに、本発明は、各独自パターンの間を区別することができる。本発明の一例においては、各パターンは、数学的アルゴリズムを使用して区別することができる。このアルゴリズムは、マーカーの配置を検出できることが望まれる。マーカー配置に基づいて、アルゴリズムは各マーカーの配置をプロットし、それらの間の数学的関係を決定することができる。マーカー間の数学的関係は、複数のゴルフクラブ及びボールのそれぞれ毎に格納することができる。
【００３３】
クラブのスイングの速さ、従ってボールの速度は、プレーヤーの熟練度または経験、または使用中のクラブの型に基づいて変化し得る。スイングの速さは30ｍｐｈから150ｍｐｈまで変化することがあり、また、ボールの速さは30ｍｐｈから225ｍｐｈまで変化することがある。上述したようなクラブ及びボールに関する有用情報を抽出するために、数学的アルゴリズムは、格納されたパターンの莫大なリストからあるパターンを迅速に突き合わせ、識別することができるべきである。識別に要する時間は、約１秒またはそれ以下であることが望まれる。
【００３４】
この時間は、マーカーから反射した光の受信と、クラブまたはボールの型の識別との間の合計時間量を含むことが好ましい。これは、マーカーの配置の検出、マーカー間の数学的関係の決定、及びクラブまたはボールの型の識別の間の時間を含むことができる。しかしながら、使用される数学的アルゴリズムの型に依存して、これらの諸ステップを含むことも、または排除することもできる。好ましいことに、本発明は、パターンを識別するために約６秒またはそれ以下しか必要としない。より好ましいことに、本発明は、パターンを識別するために約１秒またはそれ以下しか必要としない。
【００３５】
本発明の一例は、空間固定値アルゴリズムの使用である。当業者には明白なように、固有値及び固有ベクトルは、パターン・マッチング（パターン突き合わせ）応用のために広く使用されている。本発明は、固有値を各特有パターンに割当てる。次いで、視野内のクラブの固有値が決定される。この固有値は、格納されている固有値と突き合わされる。２つの対象が実質的に同一の固有値を有している場合には、本発明はクラブとその関連特性とを識別することができる。
【００３６】
本発明の別の例は、最小自乗法の空間エラー・マッチング・アルゴリズム（エラー突き合わせアルゴリズム）の使用である。最小自乗法のエラー・マッチング・アルゴリズム（最小自乗エラー突き合わせアルゴリズム）は、当分野においては公知である。本発明に適用する場合には、最小自乗法のエラー・マッチング方法（最小自乗法のエラー突き合わせ方法）は、最も精密に一致するパターンは、所与のデータセットからの自乗偏差の和が最小であるパターンであるものとしている。
【００３７】
好ましい実施の形態においては、本発明は、上述したようにゴルフクラブ及びゴルフボールの表面上に複数のマーカーを配置することに関する。マーカーは、インクを基とすることもこともできるし、或いは、パッド印刷可能であることもできるが、当分野において公知の他のマーカーを使用することもできる。各ゴルフクラブ及びゴルフボール上に配置された複数のマーカーは、マーカーが視野内に配置された時にパフォーマンスモニタに可視の特有のパターンを形成するように配列することが好ましい。別の好ましい実施の形態においては、マーカーは塗布されず、パターン認識アルゴリズムは対象に固有の特色を使用する。
【００３８】
好ましくは、複数のゴルフクラブの各々のパターンを、メモリ内に格納する。好ましい実施の形態においては、これは、クラブをパフォーマンスモニタの視野内に配置するステップと、その対象のイメージを取得するステップと、その対象のイメージまたはイメージの特色を表すデータセットを格納するステップとを含む。本発明の一例においては、クラブは、パターンがメモリ内に格納されている間はクラブが運動しないことが好ましい。しかしながら、幾つかの実施の形態においては、パターンが格納されている間もゴルフクラブは運動していることができる。
【００３９】
各ゴルフボール上のマーカーのパターンも、メモリ内に格納される。好ましい実施の形態においては、これは、ボールをパフォーマンスモニタの視野内に配置するステップと、その対象のイメージを取得するステップと、その対象のイメージまたはイメージの特色を表すデータセットを格納するステップとを含む。好ましくは、ボールはゴルフティーの上に配置するか、またはある表面上に運動させずに休止させる。しかしながら、他の実施の形態においては、ゴルフボールは運動していることができる。
【００４０】
好ましい実施の形態においては、ボールまたはクラブを記述している情報は、各パターンがメモリ内に格納されるのと実質的に同時に、手動で計算デバイス内に入力される。この情報は、限定するものではないが、製造者、ヘッドモデル、シャフトモデル、シャフトの硬さ、ヘッドのロフト、クラブの型、シャフトの長さ、グリップモデル、ボールモデル等を含む。これ以降、クラブ及びボールに関する情報を手動で入力する必要はない。
【００４１】
各ボール及びクラブのパターンをメモリ内に格納させた後に、プレーヤーはクラブ及びボールの何等かの組合わせを選択することができる。多くのパフォーマンスモニタにおいては、プレーヤは目標領域、即ち視野内に立つ必要がある。視野は、典型的にはパフォーマンスモニタの前に、そしてモニタから所定の距離にある。プレーヤーが視野内に立っている間に、解析されるスイングの動力学的特性及びその結果としてのボールの弾道を知るために、プレーヤーはゴルフクラブをスイングすることができる。
【００４２】
本発明の一例においては、クラブのイメージは、クラブのバックスイングまたはダウンスイングにおいて自動的に取得される。好ましいことに、クラブイメージは、上述したように数値アルゴリズムに基づいて、先に格納したクラブパターンと比較される。クラブの型は、受信したパターンと格納したパターンとの突き合わせによって決定することができる。クラブの型は、パフォーマンスモニタのオペレータによって手動入力することなく、自動的に決定される。
【００４３】
同様にして、ゴルフボールの型を決定することができる。ボールマーカーパターンは、ボールが静止している時に、またはそれが運動中に取得することができる。ボールイメージは、数値アルゴリズムに基づいて、先に格納したボールパターンと比較される。使用中のボールの型は、受信したパターンと格納したパターンとの突き合わせによって決定することができる。ゴルフクラブと同様に、ゴルフボールの型は、パフォーマンスモニタのオペレータによって手動入力することなく、自動的に決定される。
【００４４】
識別されたクラブ及びボールを使用して、パフォーマンスモニタは、この情報と、測定された動力学的特性とを相関させることができる。計算デバイスは、メモリと共に、この情報を格納することができる。これは、如何なるボール及びクラブの組合わせについても繰り返すことができる。次いで、パフォーマンスモニタは、各型のクラブ及びボールを用いてプレーヤーのパフォーマンスを解析し、どの用具がそのプレーヤーのスイングに最良に適しているかを決定することができる。当業者には明白なように、クラブ及びボールの型の知識、並びにそれらの動力学的特性は、プレーヤーのパフォーマンスを最適化するために使用することができる。
【００４５】
以上に、本発明を特定の実施の形態に関して説明したが、当業者ならば本発明は特許請求の範囲の思想から逸脱することなくさまざまな代替実施の形態が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の好ましい実施の形態における諸ステップを示すフローチャートである。
【図２】本発明に従って使用することができるマーカー配列の一例を示す三次元の視野を表した図である。
【図３】本発明に従って使用することができるマーカー配列の他の例を示す三次元の視野を表した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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